JP4433150B2 - 液晶配向剤および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
上記の、特定側鎖を有するジアミンまたは酸無水物の使用割合は、用いられる全ジアミン(イ)および全酸無水物(ロ)の合計に対して、1〜100モル%であることが好ましく、5〜50%であることがさらに好ましい。
特定側鎖を有するジアミンとしては、具体的には、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
1−(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
1−(2−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
1−(3−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
1−(2−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
1−(3−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(3−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
(2−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
(3−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
(2−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
(3−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(3−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエートを挙げることができる。これらのうち、1(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート;
1−(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン;
(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエート、(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニル)−3,5−ジアミノベンゾエートが好ましい。
メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂肪族および脂環式ジアミン;
2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミンおよび下記式(VI)〜(VII)で表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;
下記式(VIII)で表されるモノ置換フェニレンジアミン類;下記式(IX)で表されるジアミノオルガノシロキサン;
下記式(1)〜(5)で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
これらのうち、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、上記式(1)〜(5)で表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、上記式(VI)で表される化合物のうち下記式(6)で表される化合物、上記式(VII)で表される化合物のうち下記式(7)で表される化合物および上記式(VIII)で表される化合物のうち下記式(8)〜(17)で表される化合物、および、上記式(IX)で表される化合物のうち、1,3−ビス(3−アミノプロピル)ヘキサメチルジシロキサンが好ましい。
特定側鎖を有するテトラカルボン酸二無水物としては、具体的には、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−フルオロ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−フルオロ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−フルオロ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−フルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−フルオロ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−シアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−シアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−シアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−シアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、および、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(3−シアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオンを挙げることができる。
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−プロピルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ブチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン;
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−プロピルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ブチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、および、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオンが好ましい。
ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(18)〜(21)で表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
本発明の液晶配向剤を構成するイミド化重合体は、上記ポリアミック酸を脱水閉環することにより合成することができる。ポリアミック酸の脱水閉環は、(I)ポリアミック酸を加熱する方法により、または(II)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。また、本発明で使用されるイミド化重合体には、部分的に脱水閉環された、イミド化率(重合体中の全繰り返し単位における、イミド環を形成してなる繰り返し単位の割合を%で表したもの)が100%未満のイミド化重合体が含まれていてもよい。
ポリアミック酸およびイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。この末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。このような末端修飾型のものは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを反応系に添加することにより合成することができる。ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。また、モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
本発明の液晶配向剤は、特定側鎖を有する重合体、通常はポリアミック酸および/またはイミド化重合体が、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
T.J.Scheffer,et.al.,J.Appl.Phys.,vol.19,2013(1980)に記載の方法に準拠し、He−Neレーザー光を用いる結晶回転法により測定した(ここでは、プレチルト角は、液晶分子の配向方向が基板面から傾いている角度と定義される。)。
ポリアミック酸の重合
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物0.1モル(22.4g)と1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン0.1モル(40.3g)をN−メチル−2−ピロリドン300gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させて、ポリアミック酸(以下、「重合体1a」という)62gを得た。
イミド化反応
31.2gの重合体1aに、N−メチル−2−ピロリドン380g、ピリジン7.9gおよび無水酢酸10.2gを添加し、120℃で4時間イミド化反応をさせた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄し減圧下で15時間乾燥させて、イミド化重合体(以下、「重合体1b」という)29gを得た。
ポリアミック酸の重合
1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン0.1モル(40.1g)に代えて、(2,3−ジシアノ−4−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル)−3,5−ジアミノベンゾエート0.1モル(43.1g)を用いたほかは合成例1と同様にして、ポリアミック酸(以下、「重合体2a」という)64gを得た。
イミド化反応
31.2gの重合体1aに代えて、32.8gの重合体2aを用いたほかは合成例1と同様にして、イミド化重合体(以下、「重合体2b」という)30gを得た。
ポリアミック酸の重合
1−(2,3−ジフルオロ−4−(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン0.1モル(40.3g)に代えて、1(6(4−n−ヘキシルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン0.1モル(36.8g)を用いたほかは合成例1と同様にして、ポリアミック酸(以下、「重合体3a」という)57gを得た。
イミド化反応
31.2gの重合体1aに代えて、29.6gの重合体3aを用いたほかは合成例1と同様にして、イミド化重合体(以下、「重合体3b」という)26gを得た。
ポリアミック酸の重合
1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−4−(6−(4−n−ペンチルシクロヘキシル)−3−ピリダジニルオキシ)−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン0.1モル(54.6g)とp−フェニレンジアミン0.1モル(10.8g)をN−メチル−2−ピロリドン300gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させて、ポリアミック酸(以下、「重合体4a」という)64gを得た。
イミド化反応
31.2gの重合体1aに代えて、32.7gの重合体4aを用いたほかは合成例1と同様にして、イミド化重合体(以下、「重合体4b」という)26gを得た。
ポリアミック酸の重合
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物0.1モル(22.4g)とp−フェニレンジアミン0.1モル(10.8g)をN−メチル−2−ピロリドン300gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させて、ポリアミック酸(以下、「重合体Aa」という)27gを得た。
イミド化反応
16.6gの重合体Aaに、N−メチル−2−ピロリドン380g、ピリジン7.9gおよび無水酢酸10.2gを添加し、120℃で4時間イミド化反応をさせた。次いで、反応混合液を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後メタノールで洗浄し減圧下で15時間乾燥させて、イミド化重合体(以下、「重合体Ab」という)13gを得た。
(1)液晶配向剤の調製:
合成例1で得られた重合体(1)をγ−ブチロラクトンに溶解させて固形分濃度2.5重量%の溶液とし、この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過して本発明の液晶配向剤を調製した。
(2)液晶表示素子の作製:
1) 厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、上記のようにして調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚800オングストロームの塗膜を形成した。
2) 形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理を行うことにより、液晶配向膜を作製した。ここに、ラビング処理条件は、ロールの回転数500rpm、ステージの移動速度1cm/秒とした。
3) 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、それぞれの基板の外縁部に、直径17μmの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン印刷法により塗布した後、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が互いに反平行となるように2枚の基板を間隙を介して対向配置し、外縁部同士を当接させて圧着して接着剤を硬化させた。
4) 基板の表面および外縁部の接着剤により区画されたセルギャップ内に、ネマティック型液晶「MLC−6608」(メルク社製)を注入充填し、次いで、注入孔をエポキシ系接着剤で封止して液晶セルを構成した。その後、液晶セルの外表面に、偏光方向が液晶配向膜のラビング方向と45度の角度をなし、かつ、互いに直交するように偏光板を貼り合わせることにより、液晶表示素子を作製した。
5) 上記のようにして作製された液晶表示素子における、液晶のプレチルト角は89度であった。また、液晶セルに電圧を印加および解除したときにおいて異常ドメインは認められず、液晶の配向性は良好であった。
実施例2〜4
重合体(1b)に代えて、合成例2〜4で得られた重合体(2b)〜(4b)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、液晶表示素子を作製した。作製された液晶セルにおける、液晶の配向性およびプレチルト角を評価した。結果を表1に示す。
重合体(1b)に代えて、合成例4で得られた重合体(4a)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、液晶表示素子を作製した。作製された液晶セルにおける、液晶の配向性およびプレチルト角を評価した。結果を表1に示す。
重合体(1b)に代えて、比較合成例1で得られた重合体(Ab)を使用したこと以外は実施例1と同様にして、液晶表示素子を作製した。作製された液晶表示素子における、液晶のプレチルト角は1度以下であり、垂直配向していなかった。
Claims (4)
- 上記式(I)中のA 1 およびB 1 がともにフッ素原子である、請求項1または2に記載の液晶配向剤。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を備えてなることを特徴とする液晶表示素子。
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
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